舵杆是指舵叶转动的轴,其用来承受和传递作用在舵叶上的力及舵给以转舵装置的力,也就是说舵机通过舵杆转动舵叶,舵叶承受水对其的反作用力使船舶实现转向。舵杆应具有足够的强度。舵杆上弯矩最大的断面在下舵承处。

中文名

舵杆

外文名

Rudder stock

作用

承受和传递作用在舵叶上的力

应用

舵机通过舵杆转动舵叶

特点

舵杆上弯矩最大的断面在下舵承处

释义

舵叶转动的轴

简介

舵杆是承受舵压力所引起的扭矩和弯矩的构件。舵杆应具有足够的强度。舵杆上弯矩最大的断面在下舵承处,所以一般都是首先确定下舵承处的舵杆直径。对双支点舵自舵叶顶缘向下可逐渐减小,但不应小于下舵承处舵杆直径的0.75倍。对单支点悬挂舵,自舵叶顶缘向下可减小为下舵承处舵杆直径的0.4倍。对流线型舵当用垂直隔板代替舵杆时,应具有相等的强度。

同时,对于不处于螺旋桨尾流中的舵(驳船上的舵、双桨三舵的中舵),舵杆直径计算值减小10%。舵杆应制成整根的,如采用法兰连接,应对螺栓进行强度核算。对航行急流航段和常年具有漂木航段的船舶,舵杆直径应按计算值加大5%。

加工要求与配合

舵杆通常要经过若干工序的机械加工制成。在舵杆上要装备舵承、衬套,滚动轴承,舵柄和键等零部件,因而对舵杆及其零部件的机械加工的精度、光洁度和公差配合都有一定的要求。

(一)舵杆与舵柄的配合

舵杆上端的局部地方与舵柄或舵扇的孔配合。这个配合有的船上采用圆锥紧配合,即舵杆的配合长度加工成具有锥度,与舵柄或舵扇的具有相同锥度的孔配合。有的船上这个配合采用一般的圆柱过渡配合或动配合,加工精度可选2~6级。例如舵杆的配合长度上可用gc、dc、dc和dc等几种配合。有些船上,由于考虑到键的设置,舵杆与舵柄或舵扇的连接采用松套的形式。

(二)舵杆与舵柄的连接用键和键槽

舵杆与舵柄或舵扇连接,一般用普通平键。键的材料一般用45号钢。

(三)舵杆与上舵承的配合

舵杆在上舵承处与滚动轴承、衬套,压盖或填料等接触,选用动配合dc或dc,这种动配合间隙较大,装配方式是手推滑进。有的船上也有选用d的,这种配合的装配方式是加油后用手旋进。

滚动轴承是有一定尺寸的标准件,与滚动轴承相配合处的舵杆直径要与之相适应(孔和轴的公称尺寸相等),若不附合,应把舵杆直径加大到相适应为止。

(四)舵杆与下舵承的配合

舵杆在下舵承处与下舵承衬套、填料等接触。该处舵杆配合种类为动配合,可选用dc或dc。

(五)舵杆与

舵销

的配合

舵销的构造有两种形式,舵杆与舵销的衬套接触表面,配合选用dc或dc舵杆下端头形状为球面时,舵杆与舵销的接触采用非配合形式。

舵杆维修与修理

1、舵杆直径应符合规范的要求

,一般下舵承的轴颈应大于非工作部分的轴颈,否则应进行修理或换新。工作轴颈表面允许存在少量分散的锈蚀斑点,但深度不应超过舵杆直径的1%。舵杆非工作轴颈允许减少量为原设计直径的7%。工作轴颈光车后的直径减少值不得超过公称直径的10%。

2、舵杆工作轴颈如锈蚀严重、与舵承配合间隙超过使用极限值

时,允许采用舵杆堆焊方法增大轴颈。堆焊前,舵杆轴颈应粗车去除锈蚀疤痕,堆焊长度应大于轴颈工作部位长度的20~30 mm。堆焊时,应采取合理工艺(如舵杆合理放置、预热及焊后退火)施工。

3、舵杆与舵柄配合轴颈的修理

a)轴颈局部锈蚀、拉伤或碰痕,当深度不超过轴径的1%时,允许经修整后继续使用;

b)舵杆与舵柄配合松动时,舵杆轴颈允许采用金属喷镀或堆焊光车修复;

c)轴颈键槽与键配合松脱,可以采用加宽键槽更换新键,亦可对键槽进行焊补加工修复。

4、舵杆法兰工作面修理

a)舵杆法兰接合平面非连片的腐蚀面积不超过总面积25%时,允许手工修整后使用。但锈蚀区不应使螺栓 孔与法兰边缘相贯通。

b)舵杆法兰接合平面锈蚀面积超过总面积25%时应进行铣削平面,此时法兰厚度减少值不得大干公称厚度 的10%,超过10%时应进行强度校核。

c)当舵杆受扭、受弯或堆焊后,在进行机械加工修理时,必须检查法兰平面及外圆的跳动情况,此刻一般 应同时加工法兰端面。

d)舵杆法兰端面跳动量不应超过0.50 mm/m。超出此限应同时检测与之相连舵叶平面的情况,以采取合理 的修理方案。

5、舵杆裂纹修理

a)舵杆凡是出现裂纹、弯曲、扭曲或经过焊补、曲直等修理时,都应进行探伤检查,特别应注意检查舵杆应力集中部位,如直径突变处、卡环根部、键槽四周等处。可采用渗透着色法、磁力探伤或超声波探伤等方法检。

b)轴颈上允许存在长度不超过轴颈1/4的纵向裂纹,且数量不超过2-3条,并不在同一母线上的短浅裂纹;轴颈上不允许存在任何横向裂纹。对允许存在的细小裂纹,可采用手工挖清光顺的方法修理:亦可采用钻止裂孔方法,止裂孔深度应超过裂纹2~3mm。

c)对深度在轴径的5%以内的深长纵向裂纹,允许采用焊补方法修复。焊补前应开槽清除裂纹,裂纹处的批凿槽为V型,其夹角不大于60度,底部呈小圆弧型。对重大裂纹(如深度大于轴径的10%,长度超过轴径的50%以及横向、斜向裂纹的修理必须制定合理的工艺,并经认可后实施。

d)对于大面积进行堆焊修补者,应进行预热与退火处理。对数量仅2~3条的短裂纹的堆焊修补,焊补后允许不作退火处理。